锂电池隔膜纸性能要求.ppt
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1、隔膜的作用,1.使电池的正,负极分隔开来,防止短路;2.吸附电池中电解液,确保高的离子电导率;3.有的还能防止对电池反应有害的物质在电极间迁移;4.保证在电池发生异常时使电池反应停止,提高电池的安全性能;,隔膜应有的基本要求,1.电绝缘性好(非电子导体);2.对电解质离子有很好的透过性,电阻低;3.对电解质具有化学稳定性和电化学稳定性;4.对电解质润湿性好;5.具有一定的机械强度,厚度尽可能小;,隔膜性能,主要指外观;厚度;面密度;电阻;干态及湿态抗拉强度;孔率;孔径;吸液率;吸液速率;保持电解液能力;耐电解液腐蚀能力.,隔膜在锂离子电池的应用,1.主要作用2.基本要求3.主要性能及其评价4.
2、隔膜主要性能对电池的影响,主要作用,1.利用其不导电性使电池正负极隔开,防止短路;2.依靠自身微孔结构让锂离子通过,使电解质反应,保持良好的离子导电性;3.外部短路或错误连接导致大电流,隔膜因热变形使微孔闭塞切断电流回路,确保安全.,基本要求,1.足够的隔离性和电子绝缘性,能够保证正负极的机械隔离和阻止活性物质的迁移;2.有一定的孔径,对锂离子有很好的透过性,保证低的电阻和高的离子导电率;3.有足够的化学和电化学稳定性,一定的耐湿性和耐腐蚀性;4.对电解液浸润性好5.有足够的力学性能和防震能力,厚度尽可能小;6.占的体积小,易于实现薄膜化;7.自动关断保护性能好;,主要性能及其评价,1.电绝缘
3、性能:用绝缘耐压性来评价.隔膜的绝缘耐压性如果高的话(Celgard2400d的典型数值是1000200V),他的电接触耐压能力也就提高.注入电解液前在电池上加电压,如果感到有电流,那就说明有电接触,此评价的结果依赖于隔膜的强度和电池装配条件,尤其是依赖于电极设计.隔膜在保持电解液时电阻要低,如果此时电阻过高必将影响电池的容量特性及电池性能.,隔膜的化学稳定性,评价方法:通过测定耐电解液腐蚀能力和胀缩率来评价.耐电解液腐蚀能力:将电解液加温到50后将隔膜纸浸入其中4-6个小时,取出洗净,烘干与原样比较.胀缩率:将隔膜纸浸泡在电解液中4-6h后检测尺寸变化,与干态样相减求百分率.,隔膜纸的润湿性
4、能,评价方法:=m2-m1/m1 为吸液率较好的润湿性能有利于隔膜同电解液间的亲和,扩大隔膜与电解液的接触面积,增加电解液对膜的润湿度,使尽量多的锂离子透过隔膜,从而增加离子导电性,电池的放电性和容量.,拉伸强度:纵向和横向拉伸强度(主要要求纵向)25m厚的隔膜纵向拉伸强度在1000kg/cm2 以上.穿刺强度:与电极板表面的粗糙程度有关,电极使用不同的材料要求隔膜的穿刺强度也不同.,隔膜的力学性能,隔膜的内部结构,1.孔径:可用压汞法测定;通过汞的体积和压力,微孔的大小有关;2.孔率:单位膜的体积中孔的体积百分率;可用比重法测定:孔率=D0-D/D03.孔的曲折度:膜的厚度和气体或液体在实际
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